Aplicação de algoritmo de otimização para controle da operação de célula a combustível em microrrede

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre o gerenciamento de microrredes utilizando lógica fuzzy e Particle Swarm Optimization (PSO) para otimizar o funcionamento de uma célula a combustível integrada a um sistema de geração distribuída. O crescimento das cidades e a crescente demanda por energia exigem soluções eficientes para gerenciamento de microrredes, garantindo estabilidade e confiabilidade no fornecimento de energia. A pesquisa explora os principais componentes da microrrede, incluindo células a combustível, geradores a diesel, sistemas fotovoltaicos e baterias (BESS), além das estratégias de controle utilizadas. O estudo implementa um modelo de microrrede no MATLAB/Simulink, onde abordagens de controle são analisadas para minimizar o consumo de hidrogênio e oxigênio, garantindo a eficiência energética e a estabilidade do sistema. Para isso, um controlador fuzzy foi projetado para gerenciar a célula a combustível, ajustando dinamicamente sua operação de acordo com a demanda da microrrede. O algoritmo PSO foi utilizado para otimizar os parâmetros das funções de pertinência da lógica fuzzy, referente a variável de saída do controle, melhorando a resposta do sistema às variações de carga e geração. A abordagem permitiu reduzir cerca de 4% do consumo de combustível da célula, em comparação com trabalhos anteriores.